Alkujaan tämän lähetti
jahuc
Renkaan vierintävastus ei tule painosta vaan siitä miten rengas reagoi tien pinnan kanssa. Vierintävastus nousee jos
- rengas tarttuu tien epätasaisuuksiin
- renkaan pinta pomppii tien pinnan muotojen mukaan
- rengas painuu kasaan.
Kaikkein alhaisin vierintävastus saadaan, jos tien pinta on täysin sileä ja rengas täysin kova eikä painu lainkaan kasaan. Siksi junilla on hyvin pieni vierintävastus. Maantietä ei kuitenkaan tehdä sileästä teräskiskosta, joten kovan vanteen ja tien väliin pitää laittaa jokin pehmuste eli kuminen rengas. Siksi syntyy aina jokin määrä ylimääräistä vastusta.
Mitä kovempi rengas, sitä enemmän se pomppii jonnekin muualle kuin kulkusuuntaan osuessaan tienpinnan epätasaisuuksiin. Siksi huonopintaisella tiellä löysä rengas antaa pienemmän vierintävastuksen. Pinnan kumi muokkautuu epätasaisuuksiin ja rullaa niistä yli aiheuttamatta kulkusuunnan muutosta.
Mutta löysä rengas painuu kasaan. Renkaan vieriessä tämä kasaan painuva alue liikkuu jatkuvasti ja materiaali hankaa silloin itseään vastaan. Tästä kitkasta syntyy lämpöä, joka on energiahukkaa. Hukka tuntuu polkijalle vastuksena. Mitä isompi (pidempi, leveämpi ja syvempi) alue painuu kasaan, sitä suurempi vastus.
Siis mitä löysempi rengas, sitä vähemmän on pinnan epätasaisuudesta johtuvaa vastusta. Mitä kovempi rengas, sitä vähemmän on muokkautumisesta johtuvaa vastusta. Jostain näiden välistä löytyy optimi, joka riippuu ajettavasta tiestä ja renkaan materiaalista.
Joskus renkaaseen halutaan tahallaan lisää vieriessä muovautuvaa materiaalia. Tätä varten renkaassa on kuvio. Kuvion pinta lisää muokkautuvaa pinta-alaa (ja sitä kautta tilavuutta, jossa kitkaa syntyy) ja siksi nostaa lämpöhäviötä. Täysin kuviottoman (sliksi) renkaan vierintävastus on siksi pienempi kuin kuvioidun. Auton renkaassa on kuvio kahdesta syystä: se antaa vedelle kanavan poistua renkaan alta ja lämmittää rengasta. Polkupyörällä ei voi johtua vesiliirtoon, nopeus on siihen liian alhainen. Sen vuoksi polkupyörän maantierenkaassa on kuvio vain sitä varten, että pinta pysyy riittävän lämpimänä ja lisää pitoa.
Polkupyörän talvi- ja maastorenkaassa on kuvio, jotta kumin muoto painuu alla olevaan pintaan ts lumeen, mutaan, hiekkaan tms. Se lisää pitoa, mutta jokainen nyppylä tai ura renkaan pinnassa liikkuu ja heiluu renkaan vieriessä. Syvä kuviointi lisää lämpöhävikkiä aiheuttavaa pinta-alaa. Sen vuoksi maastorengas rullaa huonommin kuin maantierengas.
Talvirenkaan nasta on siihen päälle oma eläimensä, koska se on nimenomaisesti suunniteltu pitoa lisäämään. Pintaan osuessaan ja pinnasta irrotessaan nasta tarrautuu tien pintaan, mikä oleellisesti lisää vierintävastusta.
Jos haluaa pienen vierintävastuksen, pitää minimoida kasaan painuvan materiaalin määrä. Rullatessa kasaan painuu sekä ulkorengas että sisärengas. Pistosuojattu rengas rullaa huonommin kuin pistosuojaamaton, koska suojaus lisää kasaan puristettavan materiaalin määrää. Tubeless-renkailla on pieni vierintävastus, koska kasaan painuvaa sisäkumia ei ole. TPU rullaa hyvin, koska TPU-kalvo on ohut ja materiaalia vähän. Lateksisisuri rullaa hyvin, koska lateksin sisäinen kitka on matala ja lämpöhäviö siksi pieni.
Sisurin paino (huom, siis vain paino, ei materiaalin määrä) ei vaikuta vierintävastukseen. Paino vaikuttaa hitausmomenttiin (inertia). Mitä enemmän painoa on ulkokehällä, sitä suurempi inertia. Se vaikuttaa kiihtyvyyteen. Kevyissä maantiepyörissä halutaan kevyt sisuri, jotta pyörä tuntuu ketterämmältä ja jotta mäissä on vähemmän ylös raahattavaa painoa.
Muutaman kymmenen gramman optimointi ei ajaessa tunnu käytännössä mitenkään. Mutta jos sekä eturenkaassa että takarenkaassa on butyyli ja satulalaukussa kulkee lisäksi pari vararengasta, niiden kaikkien vaihtaminen TPU:hun voi parhaimmillaan pudottaa kokonaisuuden painoa puoli kiloa. Kalliimmissa pyörissä ero on melkein 10% kokonaispainosta. Sen jo tuntee.